3D打印掀技術革新浪潮 改變臺州制造業(yè)生態(tài)

在我市一展會上，市民正在參觀最新的3D打印設備（資料圖片）。

降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期，助推制造企業(yè)轉型升級

我市研發(fā)的金屬粉末直接成型技術或于今年5月面世

將與傳統(tǒng)模具行業(yè)相輔相成

3D打印技術在全球掀起技術革新浪潮。雖然我國3D打印技術尚處于初級階段，但是這股熱潮勢不可擋。相較而言，臺州的3D打印技術在國內發(fā)展較早較快。在臺州幾個興起的新產業(yè)中，3D打印技術算是個高科技的“小鮮肉”，它以迅猛之勢，從源頭顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)，機器將取代模具、部件、半成品到成品等每一個關鍵環(huán)節(jié)。這項技術能不能改變世界有待時間驗證，但對于臺州而言，它已經改變了制造行業(yè)的生態(tài)。

數(shù)據(jù)

3D打印合作企業(yè) 從幾十家到幾百家

快速制造國家工程研究中心黃巖示范中心的一組數(shù)據(jù)，無疑能體現(xiàn)出近幾年臺州企業(yè)對于3D技術的需求：2011年，與該示范中心合作的企業(yè)只有幾十家，而光2015年一年，就有一兩百家（三四千家次）制造企業(yè)向其購買3D技術服務，累計已有400多家臺州制造企業(yè)與其合作過。

此外，浙大臺州研究院已經在桌面打印機、光固化機器等方面進行了探索。特別是在桌面3D打印方面，他們的機器在硬件上已處于國內領先，用的是伺服電機和閉環(huán)控制系統(tǒng)，而其他普通的3D打印機多數(shù)采用步進電機。這最大的好處就是提高了精密程度，XYZ軸的移動精度可以達到0.0127毫米，處于國內領先水平，基本滿足企業(yè)的設計生產需要。

案例

降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期 3D打印輔助臺州新產品開發(fā)

據(jù)了解，3D打印技術與普通打印機工作原理基本相同，只需要在打印機內裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。

“3D打印的優(yōu)勢很明顯，可免除制造刀具、夾具和模具的過程，直接進行產品加工，解決了生產工藝難以解決的問題，降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，能有效地輔助企業(yè)在新產品上的開發(fā)�！痹邳S巖區(qū)政府領導大力推進下，西安交通大學盧秉恒院士的團隊在黃巖成立了西安交大快速制造國家工程研究中心黃巖示范中心（黃巖合創(chuàng)），寇志強是該中心的負責人。

“3D打印就在我們身邊。在黃巖，已經有好多家假牙、玩具、摩托車零件、塑料日用品生產企業(yè)，在使用3D打印技術�！笔痉吨行呢撠熑丝苤緩娬f。

黃巖是傳統(tǒng)制造業(yè)基地，有著扎實的工業(yè)基礎，而快速制造國家工程研究中心的3D打印技術全國領先。

3D打印還有一個優(yōu)勢就是增加機器數(shù)目，就可以提高產能，且機器是一次性投資，僅需考慮電費，以往的人力加工則要不斷地投入。一條傳統(tǒng)注塑生產線至少要5至6個工人操作，而一名技術員卻可以管理數(shù)十臺全自動化的生產設備。

更大的顛覆在于柔性供應鏈。在傳統(tǒng)制造業(yè)模式中，客戶提出生產需求時，須根據(jù)市場預期確定每批生產數(shù)量后開展批量生產，一旦工廠投入運作，即使供過于求或供不應求，生產線亦難以停下。而3D打印則可先打印實驗性產品，依據(jù)市場反饋效果后再做決定。

就3D打印對模具行業(yè)的益處，寇志強舉了玉環(huán)一家吸油煙機廠的例子。當時，該企業(yè)正準備做一款葉輪原型。按照傳統(tǒng)工藝，葉輪開一次“鋼�！�，需要近10萬元，如果設計有瑕疵的話，修改起來費時費力，還有可能做無用功，耽誤研發(fā)周期。

“我們當時給他做了20多款葉輪原型。如果在以前，這些葉輪設計師設計出來后，要全部形成產品不太現(xiàn)實。但3D打印可以做出來，然后逐一試驗哪款噪音最小、吸風量最大，選定一款后，再開鋼模去大量生產。這就大大節(jié)約了時間成本和資金成本，而且規(guī)避了投資風險�！笨苤緩娬f。

助推傳統(tǒng)制造企業(yè)轉型升級 3D打印技術被“請”進校門

不開模具就做出樣品，對于現(xiàn)在的不少臺州制造企業(yè)來說，3D打印并不是件稀罕事。

當前3D打印的需求處于井噴期，原先制造業(yè)靠山寨打市場的模式走不通了，走創(chuàng)新路線意味著要在研發(fā)方面投入更多財力精力，3D打印無疑是首選。

溫嶺的水泵閥門制造全國知名，但在研發(fā)上卻漸漸出現(xiàn)弊端，如何讓企業(yè)在降低研發(fā)成本和周期的同時，提高產品研發(fā)效率，打開新路子？

林凱所在的浙大臺州研究院專門針對溫嶺水泵閥門產業(yè)特點，和英國、德國的實驗室合作研發(fā)高性能尼龍，打印出來的水泵和真機的性能相近，可以直接裝進電機進行測試，解決了3D打印產品“中看不中用”的弊端。

目前，已有四五十家企業(yè)和浙大臺州研究院達成3D打印合作。

林凱給記者算了一筆賬，原先一個產品直接開模要幾千甚至上萬元，一旦產品不滿意，還要重新做�，F(xiàn)在水泵企業(yè)購買整套3D打印設備也就2萬元左右，用3D打印一整套家用水泵，也只要八九百元錢。

另外，企業(yè)產品的研發(fā)過程變得更加“私密”。

“過去企業(yè)要將圖紙交給快速成型企業(yè)進行開模，常常會出現(xiàn)創(chuàng)意被盜用的現(xiàn)象，一些大型水泵廠為做好保密工作，不得不把一個產品分成好幾塊分散加工。現(xiàn)在設計師只要把樣圖接入配套的程序，就可以實現(xiàn)自我操作，直接打印出一體化的產品。”林凱說。

與此同時，這兩年來，臺州的各大院校幾乎都將3D打印技術“請”進了校園。在工業(yè)設計課程上，原先很多實現(xiàn)不了的設計，現(xiàn)在都可以打印出來，在中小學勞技課上，打印一些上課所使用的道具，而臺州職業(yè)技術學院的學生更是開設了3D照相館挖掘起其中的商機。

國際領先的金屬粉末3D直接打印成型技術 今年5月或將面世

2015年，臺州盛泰新材料科技有限公司與浙大臺州研究院開展合作，在實現(xiàn)量化生產目標后，企業(yè)對3D打印機的材料、質量、細節(jié)進行了標準化設計，產銷形勢看好。

該企業(yè)擁有臺州首條3D打印機標準化生產流水線，目前一天能夠生產20臺左右的工業(yè)級3D打印機。

現(xiàn)在市場上能夠實現(xiàn)3D打印機標準化生產的企業(yè)還不是很多，因此該企業(yè)對這一產業(yè)的發(fā)展前景持樂觀態(tài)度，將擴大產能，主動對接臺州塑料等相關行業(yè)。

“從長遠來看，隨著3D打印技術的發(fā)展，未來打印效率的提高及成本的降低，3D技術對模具行業(yè)的影響將不容小覷�！闭愦笈_州研究院科技創(chuàng)新處副處長陳禮剛說。

但目前，臺州乃至全國的3D打印技術仍處于最初級階段，如果一再模仿和簡單加工，臺州3D打印“走得早”的優(yōu)勢就將蕩然無存。

“現(xiàn)在的3D打印技術，只能做到輔助企業(yè)新產品的研發(fā)，只能用來看，而不能直接生產產品，這主要在于目前3D打印的材料，大多以樹脂、尼龍等為主�！标惗Y剛說，不出意外，今年5月，臺州和德國團隊共同研發(fā)的金屬粉末直接打印成型技術面世，屆時，生產的任何“產品”都能變成實實在在的產品，進入千家萬戶。

但目前，3D打印目前并不適合批量生產，生產1件和生產1萬件的成本單價基本接近，而且3D打印需要的時間也較長。

陳禮剛認為，3D打印是傳統(tǒng)制造業(yè)轉型的主流趨勢，打印材料的成本也將隨之下降，成本的降低讓廠商有了更多的資源去設計更好更具創(chuàng)意的產品，用戶也就有了更多的產品可以選擇。

聲音

3D打印與模具行業(yè)雙贏互補

浙江大學臺州研究院科技創(chuàng)新處副處長 陳禮剛

3D打印是臺州傳統(tǒng)制造業(yè)生產上的一種革命，從古至今，我們一直在學習如何“減材制造”。比如你想要加工一副模具，那么你需要先購買原材料，原材料必須要比你要加工的模具要大，然后我們使用數(shù)控銑、精雕機來一步一步地切削掉鋼料，來得到我們想要的模具。

而3D打印恰恰相反，它是一種“增材制造”，不需要在原材料上切削，直接就得到我們想要的產品。

那么“增材”比“減材”在制造方法上有什么優(yōu)勢呢？最大的優(yōu)勢，就是我們不必花大量的精力來培養(yǎng)各種各種的人才和技術工了。只需要在機器上輕輕一按，就可以完成工件的制造，而且可以遠程加工。

在臺州，3D打印與模具行業(yè)是雙贏互補的。

目前，臺州的3D打印企業(yè)還太分散，未來若把幾家聚集在一起成立專門的3D打印產業(yè)園，增強行業(yè)氛圍，同行之間也能相互切磋，對于3D打印的技術推廣都會有好處。

而隨著材料、制造工藝的逐步改進，3D打印在臺州乃至全國的應用前景將越來越廣，它將與傳統(tǒng)制造形式相輔相成，共同推動我市制造業(yè)的發(fā)展。
來源：臺州商報

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